DE2264820A1 - Ueberwachungseinrichtung zum ueberwachen des tonergehalts in der entwicklerfluessigkeit der entwicklungseinrichtung eines kopiergeraets - Google Patents

Ueberwachungseinrichtung zum ueberwachen des tonergehalts in der entwicklerfluessigkeit der entwicklungseinrichtung eines kopiergeraets

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Description

TlEDTKE - BüHLING - KlNNI Patentanwälte:
Dipl.-Ing. Tiedtke Dipl.-Chem. Bühling Dipl.-Ing. Kinne
8 München 2
Bavariaring 4, Postfach 202403
Tel.: (089) 539653-56 Telex: 524845 tipat cable address: Germaniapatent Mönchen
München, den 3. September 7-B 6196 / Canon case 290 div.I.
Canon Kabushiki Kaisha Tokyo, Japan
überwachungseinrichtung zum überwachen des
Tonergehalts in der Entwicklerflüssigkeit
der Entwicklungseinrichtung eines Kopiergeräts
(Ausscheidung aus Patentanmeldung P 22 26 358.7-51)
Die Erfindung bezieht sich auf eine Überwachungseinrichtung zum überwachen des Tonergehalts in der Entwicklerflüssigkeit der Entwicklungseinrichtung eines Kopiergeräts mit einer ersten Feststelleinrichtung zum Feststellen des Tonergehalts der Entwicklerflüssigkeit und einer Zufuhreinrichtung zum automatischen Zusetzen von Toner bei einem einen vorbestimmten Wert unterschreitenden Tonergehalt.
Die für die Naßentwicklung verwendete Entwicklerflüs-
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Deuische Bank (Murfchen) Kto 51.61070
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Drecdner Bank (München) Kto. 3339844
Posischeck (München) Kto. 67043-804
-2- 2264320
sigkeit setzt sich aus einer Trägerflüssigkeit, etwa einem dielektrischen öl, und einem Toner beispielsweise auf Kohlenstoff basis zusammen. Zur Ausbildung guter Bilder ist es unerläßlich, daß die Trägerflüssigkeit und der Toner in einem bestimmten Mischungsverhältnis vorhanden sind.
Zur Erhaltung eines vorbestimmten Mischungsverhältnissen muß der EntwicklerflÜEsigkeit in Abhängigkeit von dor Abnahme des Toners beim Kopieren ständig neuer Toner zugesetzt werden. Aus älteren Patentschriften und anderen Veröffentlichungen bekannte Einrichtungen für diesen Zweck enthalten eine Lampe und eine dieser r.egenüber anpeordnete Fotozelle. Dazwischen befindet sich die Entwicklerflüssigkeit, so daß die Fotozelle jeweils durch die Entwicklerflüssickeit hindurchtretendes Licht erhält und dadurch Änderungen in der Dichte der Entwicklerf lüssip;keit in elektrische Sipnale zum Betätigen einer Pumpe oder einer entsprechenden Einrichtung für die Zufuhr von Toner zur Entv/icklcrflüsfrirkeit urav/and^lt.
Eine solche Tonerzufuhreinrichtuni; ist jedoch insofern nicht volL befriedigend, air, die Pumpe bzw. die ihr entsprechende Einrichtung reibst bei Abp;nbe eines Toner-Zufuhrsirnals keinen Toner zuzuführen vermag, wenn in dem dafür vorgesehenen Behälter kein Toner mehr vorhanden ist.
Eine im erfindunp;sr~emnßen Kopiergerät verwendete Tonerüberwachun^seinrichbunn;. beseitigt diesen Manne!, indem sie die in der Entwicklerflüssir;keit jeweils noch vorhandene Tonermenre optisch oder elektrisch überwacht und eine das Fehlen von Toner anzeigende Warnanzeip;e auslöst, wenn die Dichte der EntwicklerfIussi«rkeit unter einen vorbestimmten Wert absinkt.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Gesaratschrägansicht eines Kopiergeräts, Fig. 2 einen Längsschnitt desselben,
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zum überwachen der Tonerkonzentration,
Fig. 4 und 5 die elektrische Schaltungsanordnung dieser Einrichtung und
Fig. 6 eine graphische Darstellung der Betätigungszeiten der Schaltungsanordnung in Abhängigkeit von der Dichte der Entwicklerflüssigkeit.
Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Kopiergerät arbeitet nach dem Naßentwicklungs- und Transferverfahren und ist wahlweise zum Kopieren von Blattvorlagen, wie Dokumenten oder dgl., oder von dickeren Vorlagen, wie Büchern oder dgl., ver-
wendbar.
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Iri der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsforin hat das erfindungsgomäße Kopiergerät ein Gehäuse 1, eine Vorschubeinrichtung für Blattvorlagen, und einen mit feinen Vorlage-Haltedeckel zl·
abgedeckten Vorlagenschlitten 3 zum Auflegen einer im folgenden als Buchvorlage bezeichneten dickeren Vorlage. Ferner enthält das Gerät ein Paar Führungsschienen 5i und 5O für den Vorlagcnschlitten und eine Kassette 6 mit einem Vorrat an Transferpapier P und einem Deckel 7» welcher nebenbei als Ablage für nach dem Bildtransfer aus dem Gerät ausgeworfenes Transferpapier dient. Außerdem erkennt man in der Figur eine AuswerfruIsche 8 und ein Bedienungsteil 9 mit einem Hauptschalter 10, einer Gruppe von Warnlampcn 11- bis TL > einem Auslöse- oder Entsperrschalter 12, einem Schalter 15 zum Umschalten des Betriebszustandes zwischen dem Kopieren von Blattvorlagen und von Buchvorlagen, einem Kopier- und Einstellknopf 14 zum Einstellen das Geräts auf die kontinuierliche Herstellung einer Reihe von Kopien
,von einer Buchvorlare, einem Schalter 15 zum schnellen Unterbrechen des kontinuierlichen Kopierens und einer Einstellscheibe 16 zum Einstellen der~Dichte der Kopien.
Zunächst sei nun anhand von Fig. 2 die Arbeitswei.se des Geräts beim Kopieren von Blattvorlagen beschrieben. Eine Blattvorlage wird von der rechten Seite des Geräts her in den Spalt zwischen Walzen 18,* und 18p der Vorschubeinrich-(' tung 2 für Blattvorlagen eingeführt. Die Walzen sind synchron mit einer nach einer gewissen Vorbereitungszeit dau-'ernd angetriebenen Belichtungstrommel 17 angetrieben und •transportieren so die eingeführte Vorlage nach links. Sobald die Vorderkante der Blattvorlage durch eine eine Lampe 19 und ein Fotoelement 20 enthaltende Abtasteinrichtung ertastet wird, wird der Antrieb der Walzen 18^ und I82 unterbrochen, so daß der Vorschub der Vorlage zu Stillstand kommt. In einer bestimmten darauffolgenden Stellung der ßelichtungstroramel wird dann ein Startsignal erzeugt und damit der Antrieb der
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Walzen 18,, und 182 wieder hergestellt. Diese transportieren nun die Vorlage synchron mit der Drehung der Belichtungstrommel 17 weiter nach links, bis sie mittels einet: Walzenpaeres 21^, 212 ausgetragen wird. Während des Transports wird die Vorlage an einer Belichtungsstation 22 über eine Glasplatte 25 bewegt und dabei durch vies?Lampen 2>\ von unten her angeleuchtet. Ein Gtrahlenbild der Vorlage wird über einen Spiegel 25 und einen Spiegel-Linsensatz 26 zu einer der Oberfläche der Belichtungstromrael 17 gegenüberstehenden Belichtungf-einricbbung 27 gelenkt, um auf der Troraroeloberflache ein latentes Bild zu erzeugen.
Die Beiichtungstrommel 17 hat eine von einer transparenten Isolierschicht überdeckte lichtempfindliche Schicht und ist dauernd im Uhrzeigersinn, in Fig. 2 in Pfeilrichtung, angetrieben. Dabei v/ird die Oberfläche der Belichtungstrommel 17 zunächst mittels einer von einer Hochspannungsquelle 28 mit einer positiven Hoch.spannung gespeisten Priraärladeeinrichtung 29 positiv geladen. An der Belichtängseiririchtung wird das von der Belichtungsstation 22 herangeführte Strahlenbild durch einen Schlitz hindurch auf die aufgeladene Oberfläche der Belichtungstrommel projiziert, während die Oberfläche gleichzeitig mittels einer von der Hochspannungsruelle 28 mit einer hohen Wechselspannung gespeiste Wechselspannung^- , Entladeeinrichtun" JO entladen v/ird. Anschließend wird der betreffende Bereich der Trommeloberfläche mittels einer Lampe J1 einer Totalbelichtung unterworfen, um somit ein elektrostatisches Ladungsbild darauf zu bilden. Der das Ladungsbild tragende Oberflächenbereich der Belichtungstrommel gelangt anschließend an eine Entwicklungseinrichtung 32. Diese enthält einen Behälter 3^ mit einem Bad 33 einer Entwicklerflüssigkeit, eine Pumpe 35 zum Bewegen und Heben der Flüssigkeit und eine Elektrode 36, welche durch eine Feder 37 zur Belichtungstrommel I7 hin belastet und so angeordnet ist, daß zwischen ihr und der Trorameloberfläche ein kleiner Zwi-
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Bchenraum vorhanden ist. Das auf der Belichtungstrommel 17 erzeugte elektrostatische Ladungsbild wird mittels in der von der Pumpe 3r> auf die Elektrode J6 gefo'rde.cten Entwicklerflüscirkeit enthaltenem Toner zu einem Fichtbaren Bild entwickelt.
Anschließend wird der das Bild tragende Oberflächenbereich der Belichtungstrommel 17 .an einer Nachladeeinrichtung 38 mit einer negativen Hochspannung aufgeladen, um überschüssige Entwicklerflüssigkeit ohne Beeinträchtigung des entwickelten Bildes davon zu entfernen. Darauf wird ein Blatt Tranrferpapier P mittels einer Papierzufuhreinrichtung zugeführt urrd in satte Anlage am bildtragenden Oberflächenberoieh der Belichtum>:strommel 17 gebracht. Dabei wird das Bild unter Einwirkung einer mittels einer von der Hochspannunpsquelle 28 gespeisten Transfer-Aufladeeinrichtung 39 aufgebrachten positiven Hochspannung auf das Papier P übertrafen. Nach der Bildübertragung wird das Transferpapier P mittels eines Ablösebandes zf0 von der Belichtungstrommel 17 abgelöst und anschließend einer Trocken- und FixierL-tation 'H zugeführt. Die Belichtungstrommel 17 wird mittöls der Kante l\2^ eines in Anlage an ihrer Oberfläche belasteten Wischerblattes l\2 von daran zurückgebliebener tongrhaltiger Entwicklungsflüssigkeit gereinigt und damit für einen folgenden Kopiervorgang vorbereitet. Die mittels des Wischerblattes 42 von der BelichtuncEtrommel 17 abgestreifte Entwicklerflüssigkeit fließt in an den beiden Enden der Trommel entlang ihrem Umfang gebildeten Muten oder Rinnen 17/i zu erneuter Verwendung der Entwicklungseinrichtung 32 zu.
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Anhand der Fig. 3 wird nachstehend die erfindungsgemäße überwachungseinrichtung erläutert. Darin enthält eine überwachungsanordnung E eine Lampe L und ein Fotoelement CdS. Eine automatische Toner-Zufuhreinrichtung F enthält einen Pumpkolben, einen Motor, eine Magnetspule und dergl. Eine unter Verwendung von Transistoren Q4, Q5 gebildete zweite überwachungseinrichtung G ist auf einen Wert Y der Tonerkonzentration eingestellt, welcher unterhalb eines Wertes X liegt, auf welchen die erste überwachungsanordnung E eingestellt ist. Eine Warn- und Abstelleinrichtung H enthält einen Transistor Q6 und eine Anzeigelampe L4. Ferner enthält die Anordnung noch Verstärker DT1 und DT2.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel für die elektrische Schaltungsanordnung der Überwachungseinrichtungen, deren Funktion im folgenden erläutert ist. Dazu sei zunächst angenommen, daß die normale Mense an Trägerflüssigkeit vorhanden und der Toner-Vorratsbehälter mit Toner gefüllt ist. Solange die Dichte der durch ein transparentes Rohr PP geleiteten Entwicklerflüssigkeit den Wert X übersteint (Fir,. 6') , ribt die erste Überwachungsanordnung B kein Signal ab, wobei die Transistoren Q1 und Q2 ein- bzw. ausgeschaltet bleiben und die Tonerzufuhreinrichtung F, in diesem Beispiel eine Magnetspule SL, nicht errept wird.
Sinkt die Dichte des Entwicklers unter den vorbestimmten Wert X, so spricht die erste Überwachungsanordnung darauf an und gibt ein entsprechendes Ausnangssir-nal ab. Dadurch werden die Transistoren Q1 und Q2 aus- bzw. eingeschaltet und die Magnetspule SL für die Tonerzufuhr erregt.
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Ist zu diesem Zeitpunkt jedoch kein Toner im Tonerbehälter vorhanden, so findet trotz des Anziehens der Magnetspule keine Zufuhr statt, £o daß sich die Dichte der Entwicklerflüsoif-ilceit im Laufe des weiteren Kopierbetriebs langsam weiter verringert. Sinkt die Dichte dabei unter den noch unter dem Wert X liegenden Wert Y ab, so spricht die zweite Überwachungseinrichtung G unter Spannungsteilung durch die Widerstände R12, R1J und R14 darauf an und gibt ein dem eingestellten Wert entsprechendes Auεgangssignal ab, welches den Transistor Q6 der Warn- und Abstelleinrichtung H einschaltet und damit die das Fehlen von Toner anzeigende Lampe L4 zum Aufleuchten bringt. Anstelle des Einschaltend der Lampe L4 kann auch der Hauptschalter des Kopiergeräts geöffnet und damit das Kopiergerät insgesamt abgestellt werden.
Mit der vorstehend beschriebenen Anordnung setzt sich die Tonerzufuhr fort, solange die Magnetspule SL erregt gehalten i.ifit. Um dies jedoch zu vermeiden, ist ein mit der Magnetspule in Reihe liegender Transistor Q2 mittels von einem Oszillator OSC erzeugter Impulse über einen Transistor Q3 ein- und ausschaltbar, so daß bei abgeschaltetem Transistor Q3 unter Steuerung der Impulse jeweils eine, vorbestimrate Tonermenge intermittierend abgegeben v/ird.
Als ein besonderes Merkmal weist die beschriebene Anordnung eine Integriereinrichtung O auf, welche einen genau bestimmten Ablauf der beschriebenen Vorgänge gewährleistet. Die einen Widerstand RI5 und einen Kondensator C1 enthaltende Inte-riereinrichtung 0 ist zwischen der zweiten überwachungseinrichtung O und der Warn- und Abstelleinrichtung H angeordnet und dient datu, ein bein Ansprechen der zweiten überwachungsein-
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richtung abgegebenes Signal im Kondensator C1 zu speichern und zu integrieren. Die Warn- und Abstelleinrichtung wird dann betätigt, sobald das Ladung spot en ti al cies Kondensators C1 einen bestimmten Wert erreicht hat.
In der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform· ist am Ausgang des mit der Magnetspule SL in Reihe liegenden Transistors Q2 eine mit Transistoren Q7 bis Q9 und einem Kondensator C2 gebildete Integriereinrichtung 02 angeschlossen. Der Transistor Q7 wird gleichzeitig mit dem Erregen der Magnetspule SL eingeschaltet, worauf der zur Entladung über einen Kreis
.02 -/ V R9 - C2während eines Zeitraums, welcher langer ist xR1Cr
als die Schwingungsperiode T des Oszillators OSC, geschaltete Kondensator 02 bis auf ein vorbestimmtes Ladungspotential aufgeladen wird, woraufhin der Transistor 08 leitend wird und eine Anzeigelampe L5 einschaltet.
Die Genauifkeit der Überwachung läßt sich noch verbessern, indem man die Inte'';rierscha.ltung 02 co anordnet, daß der Ausgan;; des in der letzten Stufe vorhandenen Transistors Q9 an die Warn- und Abstelleinrichtung H pelegb ist, um damit eine logische Schalteinrichtung I zusammen mit dem Ausgang · der zweiten Überwachungseinrichtung C zu steuern. Wird in der gezeigten Ausführung der Transistor Q8 eingeschaltet, so werden die Transistoren Q9 und Q6 gesperrt, so daß der Transistor Q6 nun nur über den Transistor Q5 gesteuert wird. Ist der Transistor Q1? dabei eingeschaltet, so wird der Transistor Q6 leitend und schaltet die Lampe L4 zur Abgabe einer Warnanzeige an.
Wie in Fig. 5 gestrichelt eingezeichnet, kann die Integriereinrichtung 0 auch so angeordnet sein, daß eine mit einem Widerstand R16 und einem Kondensator C3 'Obildefce Inte:τίtorschaltung 05 zwischen der ersten überwachungseinrichtung A und der zweiten Überwachungseinrichtung G angeschlossen ist und damit die zweite Überwachungseinrichtung; g niit dem darin
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integrierten Signal steuert.
Mit der beschriebenen Anordnung wird also die Menge des jeweils in der Entwicklerflüssip-Jceit vorhandenen Toners überwacht, und bei Absinken des Mischungsverhältnisses von Toner und TrägerflÜGsi;$keib unter einen bestimmten Wert X Wird automatisch neuer Toner zugesetzt, während bei Absinken des Mischungsverhältnisses unter einen weiteren, tieferen Wert Y ein das Fehlen von Toner anleinendes Warnsignal erzeugt wird. Ist also der Tonervorrat aufgebraucht, so wird die Betätigung der Tonerzufuhr· nicht fortgesetzt, und es findet auch kein weiterer Kopiervorf-anc, mit unzulänglicher Entwicklerdiohte statt, so daß also nur Kopien mit befriedigender Dichte hergestellt werden. Die zusätzlich vorgesehenen IntegriereinrichtunH;en riienen der Vermeidung von Störungen und der genaueren überwachung der Tonerdichte.
In den Anordnungen nach Fip;.4 und 5 ist ein Mikroschalter MS mit einem Schwimmer zur überwachung der Standhöhe der Träf'erf.lüssi^keit rp;ekoppelt, um bei Absinken des Flüssigkeitε Standes unter eine bestimmte Höhe eine Anzeigelampe L1 einzuschalten.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    überwachungseinrichtung zum überwachen des Tonergehalts in der Entwicklerflüssigkeit der Entwicklungseinrichtung eines Kopiergeräts mit einer Feststelleinrichtung zum Feststellen des Tonergehalts' der Entwicklerflüssigkeit und einer Zufuhreinrichtung zum automatischen Zusetzen von Toner bei einem einen vorbestimmten Wert unterschreitenden Tonergehalt, gekennzeichnet durch eine zweite Feststelleinrichtung (C) zum Erzeugen eines Signals bei einem einen vorbestimmten zweiten, unterhalb des ersten liegenden Wert (Y) unterschreitenden Tonergehalt und mit einer Warn/ Abschalteinrichtung (D) zum Abgeben einer Warnanzeige oder zum Unterbrechen des Kopierbetriebs in Abhängigkeit von einem von der zweiten Feststelleinrichtung abgegebenen Signal.
    2. überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Warn/Abschalteinrichtung (D) erste.· nach einer mehrfachen Abgabe des das Unterschreiten des vor-' bestimmten zweiten Werts (Y) anzeigenden Signals durch die zweite Feststelleinrichtung {D) eine Warnanzeige abgibt oder den Kopierbetrieb unterbricht.
    3. überwachtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine auf das Signal der ersten Feststelleinrichtung (A) hin betätigbare Integrationseinrichtung und eine logische Einrichtung zum Betätigen der Warn/Abschalteinrichtung (D) beim gleichzeitigen Erhalt
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    2/G4820
    je eines Signals von der Integrationseinrichtung und der zweiten Feststelleinrichtung (C).
    ORIGINAL INSPECTED
    B0981 1/0893
    Beiblatt
    In Anspruch genommen werden die Auslandsprioritäten
    9. Juni 1971, Japan, Nr. 48632/1971 (Gbm-Anmeldung) 3- Juni 1971, Japan, Nr. 38917/1971 (Patentanmeldung) 3. Juni 1971, Japan, Nr. 38918/1971 (Patentanmeldung) 10. Juni 1971, Japan, Nr. 41195/1971 (Patentanmeldung) 10. Juni 1971, Japan, Nr. 41196/1971 (Patentanmeldung) 10. Juni 1971, Japan, Nr. 41197/1971 (Patentanmeldung) 21. Juni 1971, Japan, Nr. 44611/1971 (Patentanmeldung)
    30. August 1971 ν Japan, Nr. 66740/1971 (Patentanmeldung)
    BAD ORIGINAL
    509811/0893
    Leerseite
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